Effect of N-acetylcysteine on neutrophil functions during experimental acute pancreatitis [Ulus Travma Acil Cerrahi Derg]
Ulus Travma Acil Cerrahi Derg. 2017; 23(2): 100-106 | DOI: 10.5505/tjtes.2016.59844
Effect of N-acetylcysteine on neutrophil functions during experimental acute pancreatitis
Kemal Atayoğlu1, Günay Gürleyik1, Gülderen Demirel2, Selvinaz Özkara3
1Department of General Surgery, Haydarpaşa Numune Training and Research Hospital, İstanbul-Turkey
2Department of Immunology, Yeditepe University Faculty of Medicine, İstanbul-Turkey
3Department of Pathology Laboratory, Haydarpaşa Numune Training and Research Hospital, İstanbul-Turkey
BACKGROUND: Systemic inflammatory responses and extrapancreatic vital organ impairment are mediated by activated neutrophil functions and products, such as oxygen-derived free radicals, in patients with acute pancreatitis (AP). The present study is an examination of effects of an antioxidant, N-acetylcysteine (NAC), on local and systemic histopathological changes and neutrophil functions during AP.
METHODS: This experimental study was performed on 24 Wistar albino rats equally divided into 3 groups: Group 1 comprised sham laparotomy, Group 2 had AP induced with taurocholate infusion, and Group 3 consisted of AP with NAC treatment. Histopathological features in pancreas, kidney, and lung tissues were examined for local and systemic changes during AP. Neutrophil functions were evaluated using flow cytometry.
RESULTS: Serum levels of pancreatic enzymes were elevated, and histopathological parameters showed acinar cell damage and pancreatic tissue necrosis in the 2 groups with AP. Severe histopathological changes were found in pulmonary and renal tissues, and flow cytometry results indicated defective neutrophil functions in the group with AP alone. NAC treatment significantly ameliorated phagocytosis, chemotaxis, and opsonization of neutrophils (p<0.05). NAC treatment also ameliorated systemic changes in pulmonary and renal tissue damage in all microscopic parameters (p<0.05).
CONCLUSION: Uncontrolled and defective neutrophil functions could provoke severe systemic inflammatory responses. In addition to local inflammation and necrosis, severe systemic responses and histopathological changes in extrapancreatic vital organs occur during AP. Treatment with antioxidant NAC significantly reverses detrimental systemic responses in extrapancreatic vital organs by significantly ameliorating neutrophil functions despite ongoing AP.
Keywords: Flow cytometry, leucocytes, pancreatitis, systemic inflammatory response.
Deneysel akut pankreatitte nötrofil fonksiyonları üzerine N-asetilsistein’in etkisi
1Haydarpaşa Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Genel Cerrahi Kliniği, İstanbul
2Yeditepe Üniversitesi Tıp Fakültesi, İmmünoloji Bilim Dalı, İstanbul
3Haydarpaşa Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Patoloji Laboratuvarı, İstanbul
AMAÇ: Akut pankreatitli (AP) olgulardaki sistemik enflamatuvar cevap ve pankreas dışı vital organ bozuklukları aktive olmuş nötrofillerin fonksiyonları ve ürünleri olan serbest oksijen radikalleri aracılığıyla oluşur. Çalışmamızda, deneysel AP süresince sistemik histopatolojik değişiklikler ve nötrofil fonksiyonları üzerinde antioksidan N-asetilsistein’in (NAC) etkilerinin araştırılması amaçlandı.
GEREÇ VE YÖNTEM: Bu deneysel çalışma eşit olarak üç gruba ayrılmış 24 Wistar-albino sıçan üzerinde gerçekleştirildi. Grup 1: Yalnız laparotomi grubu, grup 2: Taurokolat infüzyonu ile oluşturulan AP grubu, grup 3: NAC tedavisi yapılan AP grubu. Lokal ve sistemik etkiler için böbrek, akciğer ve pankreas dokusundaki histopatolojik değişiklikler araştırıldı. Nötrofil fonksiyonları flow sitometri yöntemiyle belirlendi.
BULGULAR: Her iki AP grubunda pankreas enzimlerinin serum seviyeleri yüksek bulundu. Histopatolojik bulgularda asiner hücre hasarı ve pankreas doku nekrozu vardı. Eş zamanlı olarak renal ve pulmoner dokuda ciddi histopatolojik değişiklikler gözlendi. Flow sitometri bulguları, tedavisiz AP grubunda bozulan nötrofil fonksiyonlarını göstermekteydi. Akut pankreatitli deneklerde NAC tedavisi nötrofillerin fagositoz, kemotaksis ve opsonizasyon işlevlerini anlamlı olarak iyileştirdi (p<0.05). Aynı zamanda NAC tedavisiyle pulmoner ve renal dokudaki hasarların, bütün mikroskobik parametreler için anlamlı olarak düzeldiği gözlendi (p<0.05).
TARTIŞMA: Deneysel AP süresince, bozulan nötrofil fonksiyonları ciddi sistemik enflamatuvar cevapları uyarabilir. Lokal enflamasyon ve nekroza ek olarak pankreas dışı vital organlarda ciddi sistemik cevap ve histopatolojik değişiklikler oluşur. Antioksidan NAC tedavisi, pankreas dışı vital organlardaki zararlı sistemik cevapları, nötrofil fonksiyonlarını anlamlı ölçüde iyileştirerek geri döndürmektedir.
Anahtar Kelimeler: Flow sitometri, lökosit, pankreatit, sistemik enflamatuvar cevap.
Kemal Atayoğlu, Günay Gürleyik, Gülderen Demirel, Selvinaz Özkara. Effect of N-acetylcysteine on neutrophil functions during experimental acute pancreatitis. Ulus Travma Acil Cerrahi Derg. 2017; 23(2): 100-106
Corresponding Author: Günay Gürleyik, Türkiye